Verfahren zum Blankglühen von langgestreckten, insbesondere starren Metallkörpern. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Blankglühen von langgestreckten, insbesondere starren Metall körpern, wie Rohren oder Stangen, die bei spielsweise aus Kupfer oder Kupferlegierun gen, oder aus andern Metallen und Legierun gen, z. B. Stahl, bestehen können.
Es ist bekannt, das Ausglühen in Glüh- behältern bezw. Glühtöpfen vorzunehmen, wobei zur Vermeidung einer Oxydation des zu behandelnden Metalles die Luft aus den Glühbehältern entweder durch ein Schutzgas verdrängt oder durch Evakuierung der Glüh- behälter entfernt wird.
Die Evakuierung wird in der Regel durch Anschluss einer Luftpumpe an den Glühbehälter erzielt. Der gewünschte Unterdruck kann in den Glüh- töpfen auch durch blosses Erhitzen gebildet werden, wobei nach dem Erreichen der Höchsttemperatur der Zutritt von Luft in .das Gefäss durch Schliessen eines Auslassventils verhindert wird, Bei allen bekannten Verfah ren dieser Ärt wird in einem gegen die Aussenatmosphäre gasdicht geschlossenen Raum gearbeitet.
Da, die Grössenabmessungen des Raumes bezw. des Aufnahmebehälters für die Grössenabmessung des Gutes bestim mend sind, können nach .dieser bekannten Arbeitsweise nur Metallkörper von relativ kleiner Längenausdehnung der GlüUbehand- lung unterworfen werden. Überdies kann der Glühprozess bei Verwendung von Gliihbehäl- tern nur absatzweise (diskontinuierlich) durchgeführt werden.
Man hat auch schon Glühöfen gebaut, welche eine kontinuierliche Arbeitsweise ge statten. Bei diesen sind beide Enden der Glühretorte zu nach abwärts gebogenen Roh ren ausgestaltet, die mit der Eintritts- und Austrittsöffnung für das Metallgut unter das Niveau eines Flüssigkeitsbades reichen;
.durch den Flüssigkeitsverschluss an beiden Endender Retorte wird der Luftzutritt in die Glühzone verhindert, in welche ein Schutzgas eingeführt wird. Ein solcher Blankglühofen ist wohl für die Glühbehandlung von bieg- saurem Material, wie von Drähten, Bändern und dergl. .geeignet, die Behandlung lang gestreckter, starrer Körper ist jedoch in einem derartigen Ofen nicht möglich.
Nach einer andern bekannten Ofenbauweise ist die Retorte durch Stopfbüchsen abgedichtet, deren Durchtrittsöffnung dem Querschnitt des Gutes entspricht, so @dass während des Durchganges des Gutes durch die Eintritts und Austrittsöffnungen ein Luftzutritt in die Glühzone ausgeschlossen ist, wobei in die Glühzone durch einen entsprechenden Einlass Wasserdampf oder dergl. unter Druck ein geführt wird. Bei :
der kontinuierlichen Be handlung langgestreckter starrer Metall körper in diesem Ofen werden .die einzelnen nacheinander zu behandelnden Stangen oder Rohre an den Enden fortlaufend miteinander verbunden, um sicherzustellen, dass die Öff nungen der Glühretorte während des kon tinuierlichen Arbeitsganges auch beim Auf einanderfolgen der Einzelstücke nicht frei gegeben werden. Bei der Behandlung von Rohren wird dies mit Hilfe besonderer Ver bindungsstücke bewirkt, die mit Bohrungen für die Einführung von Wasser versehen sind, welches sich in der Glühzone in als Schutzgas wirkenden Wasserdampf umwan delt.
Ferner ist für das Glühen von feinen Drähten ein Vorschlag bekanntgeworden, bei welchem kontinuierlich ohne Einführung eines Schutzgases in die Glühkammer ge arbeitet wird; die Drähte werden durch eine Düse mit einer ihrem Querschnitt genau an gepassten Bohrung in das Glührohr einge führt und abgezogen, um .den Luftzutritt zu verhindern, wobei auch noch eine Bestäubung mit Talk die Abdichtung .gegen den Luft zutritt befördern soll.
:Zufolge der bei allen diesen Arbeitsweisen auftretenden .Schwierigkeiten, die vor allem mit der Abdichtung der Glühzone gegen den Luftzutritt verbunden sind und sich umso mehr bemerkbar machen, je grösser der Quer schnitt des zu behandelnden Gutes ist, ist es auch heute noch üblich, Metallrohre oder -stangen grosser Länge an .der Luft zu glühen und die hierbei gebildete Oxydhaut durch Beizen - ein schwieriger und lästiger Pro zess - zu beseitigen.
Die Erfindung beruht auf der Beobach tung, dass man beim Blankglühen von Metall gut innerhalb eines rohrförmigen Kanals davon absehen kann, den Zutritt von Aussen luft durch Abdichtung der Einführungs- und Ausführungsöffnungen zu verhindern, wenn man die Abmessungen des Glühkanals hin sichtlich Länge und Weite in Abhängigkeit voneinander so abstimmt, dass innerhalb des erhitzten Teils eine dauernd aufrechtblei- bende Zone von verringerter Dichte der At mosphäre ausgebildet wird, indem in diesem Falle trotz Verbindung mit .der Aussenluft ,
diese in die Glühzone nicht eintritt.
Das Verfahren .gemäss der vorliegenden Erfindung zum Bl:ankglühen von langge- streckten, insbesondere starren Metallkörpern, wie Rohren, bei welchem das Metallgut eine Glühzone innerhalb eines rohrförmigen Ka nals, dessen Querschnitt ;
das Gut nicht aus füllt, und anschliessend eine Abkühlungszone, vorzugsweise kontinuierlich, durchwandert, besteht demnach darin, dass man das Glühgut durch einen in der Glühzone von Feuerungs- gasen umspülten Kanal hindurchführt,des- sen Länge mindestens das Fünfundzwanzig fache der Weite beträgt, zum Zwecke, im erhitzten Teil eine Zone von verringerter Dichte der Atmosphäre dauernd aufrecht z<B>'</B> uer halten,
und dass man eine offene Verbin- dung des Kanals mit der Aussenluft wenig- in stens am Eintrittsende aufrechterhält.
Die Blankerhaltung der Metalloberflächen in Abwesenheit von Schutzgas ist offenbar bei diesem Verfahren dadurch gewährleistet, dass der .Sauerstoffgehalt der Atmosphäre in der Glühzone durch die der Erhitzung ent sprechende und dauernd aufrechtbleibende Luftverdünnung so weit herabgesetzt ist, dass praktisch eine Oxydation nicht erfolgt, wo bei auch noch -der Umstand hinzukommen mag, dass in den Feuerungsgasen enthaltene neutrale oder reduzierende Gase, wie Was serstoff,
.die Wandung des Kanals in der Glühzone durchdringen und die Wirkung der Luftverdünnung in der Glühzone unterstüt- zen, oder selbst eine reduzierende Wirkung ausüben. Allenfalls kann in an sich bekann ter Weise die Luft zu Beginn,des Glühvor- ganges durch Einführung eines Schutzgases verdrängt werden.
Umeine Sehornsteinwirkung in der Glüh- zone, welche die Zufuhr von Luft bewirken würde, zu vermeiden, wenn der Glühkanal gegen die Horizontale geneigt angeordnet wird, kann das untere Ende des Kanals in an sich bekannter Weise durch eine Flüssig keit abgeschlossen werden, wobei jedoch .das Eintrittsende des: Kanals in offener Verbin dung mit der Aussenluft bleibt.
Zum Ausglühen von Rohren von etwa 5 mm Aussendurchmesser kann beispielsweise ein Kanalbenutzt werden, dessen lichte Weite etwa 50 mm bei einer Länge von etwa 6 bis 8 m beträgt, wobei die eigentliche Glühzone (eine Länge von etwa 1 bis 2 m betragen kann, während .der übrige Teil der Kanal länge in der Hauptsache für die Kühlung des Gutes in Anspruch genommen wird.
Dabei beträgt das Verhältnis von Weite zu Länge des Kanals zwischen 1 : 120 und 1 : 1%80. Ist der Kanal geneigt angeordnet und auf dem Austrittsende durch eine Flüssigkeit abge schlossen, in welcher das Glühgut abgekühlt wird, so genügen erheblich kürzere Kanäle, mit der Gesamtlänge von etwa 3 bis 4 m, ent sprechend einem Verhältnis von Weite zu Länge von 1 :,60 bis 1 :,80; in diesem Falle ist eine grössere Freiheit für die Wahl des Verhältnisses zwischen Weite und Länge des T@anals .gegeben.
Bei konstanter Ofentemperatur kann die Glühtemperatur, welche das Metallgut in der Glühzone annimmt, je nach der Art des Metalles oder der Metallegierung und der Ab messungen des zu behandelnden Gutes mit Hilfe einer Regelung der Durchgangsge schwindigkeit des Metallgutes durch .den Ka nal in an sich bekannter Weise eingestellt -erden.
Beispielsweise kann man ein reines Kupferrohr vom Durchmesser 18,, 20 mm bei einer Temperatur des Ofens von etwa<B>900'</B> C mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 m pro Minute durch die Glühzone führen, wobei die Glühtemperatur des Gutes nur etwa 650 be. trägt.
Will man bei einer geringeren Tem peratur glühen, so wird man die Transport- geschwindigkeit entsprechend erhöhen, im umgekehrten Fall die Transportgeschwindig keit verringern, so dass das Gut eine höhere Temperatur bis zu einer Höchsttemperatur, die nur wenig ,geringer als die Ofentempera tur ist, annimmt. Will man die Geschwin digkeit des Glühens noch weiter erhöhen, so wird die .Glühzone des Ofens entsprechend verlängert.
Die Erfindung bietet die Möglichkeit, Me- tallkörper jeder beliebigen Längenausdeh- nung, beispielsweise auch von 20 m und darüber, kontinuierlich dem Glühverfahren unter Blankerhaltung der Oberflächen zu unterwerfen, ohne dass es notwendig wäre, die aufeinanderfolgenden Einzelstücke zu verbin den und die Eintrittsöffnung abzudichten.
Daraus ergibt sich :der weitere Vorteil, dass auch nebeneinander mehrere Einzelstücke gleichzeitig geglüht werden können, wenn der Glühkanal entsprechenden Platz bietet. ' Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht bei spielsweise aus einem Ofen, dessen Wandun gen von einem Rohr, das aus an sich be kannten hitzebeständigen Materialien, insbe sondere hitzebeständigem Stahl, besteht, durchsetzt ist. Mit diesem Rohr, welches die eigentliche Glühzone umfasst, können ein seitig oder beiderseitig weitere Rohre fest oder lösbar verbunden sein.
Da die Ansatz rohre nicht der unmittelbaren Wirkung der Ofenhitze ausgesetzt sind, können sie auch aus andern Werkstoffen als hitzebestädnigem Material hergestellt sein. Der Kanal kann aber auch durch eineinziges Rohr gebildet sein. Der Kanal weist zweckmässig einen kreisförmigen Querschnitt auf; es ist jedoch auch möglich, andere Quersehnittsausbildun- gen zu wählen.
Als Feuerung, welche den Kanal von aussen beheizt, wird zweckmässig eine Gas- oder Rohölfeuerung gewählt. Doch kann der Ofen auch mit festen Brennstoffen, wie Koh len, Koks usw. geheizt werden.
Nachdem der Ofen auf die erforderliche Temperatur unter Berücksichtigung des Tem peraturunterschiedes im Ofen und in der Glühzone im Kanal gebracht ist, wodurch .die entsprechende Verringerung der Dichte der Atmosphäre erreicht wird, wird das dem Glühvorgang zu unterwerfende Metallgut kontinuierlich durch eine beliebige Trans- portvorrichtung in .den Kanal eingeführt, um die Glühzone zu .durchwandern und am an dern Ende des Kanals kontinuierlich auszu treten. Zweckmässig wird -las geglühte Gut unmittelbar bei Verlassen des Kanals in ein Kühlbad geführt, das beispielsweise aus Wasser oder Öl bestehen kann.
Es empfiehlt sich, die Anlage derart auszugestalten, dass -las Ende,des Kanals knapp unter die Ober fläche des Kühlbades reicht, so dass das aus geglühte Gut unmittelbar in das Kühlbad gelangt. In diesem Fall wird bei der Ver wendung von Wasser zur Kühlung durch Zersetzung des am heissen Metall verdampf ten Wassers Wasserstoff gebildet, der auf etwa vorhandene Oxyde reduzierend wirkt.
Die Kühlung kann aber auch in irgend einer andern bekannten Weise erfolgen, beispiels weise indem das verlängerte Austrittsende des Kanals über eine geeignete Länge mit einem Kühlmantel umgeben ist, der von einer Kühl- flüssigkeit durchströmt wird.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung ,des Verfahrens gemäss .der Er findung schematisch .dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, bei welcher .der Glühkanal gegen die Horizontale geneigt ist; Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Glühkanal horizontal verläuft. 1 ist der Ofen, welcher in an sich bekannter Art beheizt wird. Die Ofenwandungen sind von dem Rohr 2 aus hitzebeständigem Stahl durch setzt, welches die, Glühzone bildet.
Dieses Rohr ist durch die Rohre 3 und 4 seitlich verlängert. Die Transportvorrichtung 5 ge stattet die -kontinuierliche Einführung des Glühgutes -6. Die Abstützung des Kanals er folgt durch die Stützen 7. Der aus den Rohren 3, 2 und 4 gebildete Kanal- mündet nach Fig. 1 in ein Kühlbad 8 unterhalb des Niveaus der Kühlflüssigkeit. Nach der Ausführungsform gemäss der Fig. 2 ist -das Ende des Rohres 4 mit einem Kühl mantel 9 umkleidet.
Die Kühlflüssigkeit wird durch den Zulauf 10 zu- und durch .den Ablauf 11 abgeführt.